本文主要以温度分层卧式水蓄能装置为研究对象,对卧式分区蓄能装置结构进行优化设计。通过数值模拟和实验研究,对该蓄能装置的蓄、放能特性进行了模拟与实验分析。利用计算流体动力学软件,分析了蓄能装置内每组隔板间不同隔板间距(2cm、3cm、4cm、5cm、7cm、9cm、11cm)在相同蓄/放能流量下,蓄能装置内温度场分布和出口温度变化特性。模拟结果表明:隔板间距是影响此类型蓄能装置内温度分层效果的一个关键参数,隔板间距4cm、5cm时蓄能装置具有较好的蓄、放热性能;隔板间距大(9cm、11cm)时在隔板间距间会有温、冷水滞留,增加蓄/放能过程中的传热损失,且不易形成温度过渡层,从而减少实际可用蓄能量,不利于蓄、放能;得出当隔板导流通道高度大于16cm时,易使冷水滞留底部,形成“死水区”,降低可用蓄冷量。依据数值模拟得到的结果,优化蓄能装置的结构参数,设计卧式蓄能装置;结合地热供暖系统,搭建了温度分层型水蓄能实验台;对蓄能装置内隔板间距2cm、4cm、7cm、10cm蓄/放能工况进行了实验研究,并对数值模拟进行了实验验证。实验结果表明:此蓄能装置蓄/放能过程中,隔板间距对蓄能装置内的温度分层及抑制横向热交换有影响;无论是蓄冷或蓄热,各隔板间距下,布水器流入区域内的半循环性能指数FOM1/2值变化不大,此区域内的温度分层效果主要受布水器的设计和布置所影响;隔板间距为4cm时,蓄冷与蓄热性能较优;该模拟计算方法可用于分区蓄能装置传热特性的分析。